روشهای قالب بندی
در ساختمانها و ابنیه بتنی قالبها که در حقیقت ظروف موقتی با شکل و فرم مورد نظر برای نگهداری میل گردها و بتن خیس تازه هستند، نقش مهمی به عهده دارند. قالب بندی قسمت عمدهای از مخارج ساخت و اجرای اسکلتهای بتنی و اجزای بتنی ساختمان را به خود اختصاص میدهند. هزینه مصالح، ساخت و اجرای قالبهای بتنی بستگی به شکل قالب و دشواری ساخت آن و نوع مصالح مصرفی دارد. در پارهای از موارد ممکن است قالب بندی تا بیش از ۷۵ درصد هزینه یک عضو بتنی را به خود اختصاص دهد.
یک قالب در عین حال که باید دارای فرم مورد نظر بوده و از نظر اقتصادی قابل قبول باشد باید استحکام و ایمنی کافی داشته باشد.
طرح قالبهای بتن که باید استحکام کافی برای نگهداری بتن داشته و در اثر فشارهای وارده مقاوم باشد، در موقع بتن ریزی از فرم اصلی خارج نشده و به اصطلاح شکم ندهد، مسئلهای سازهای است. این مسئله به جز در مواردی است که از قالبهای پیش ساخته با مشخصات معین استفاده شود. در رابطه با طرح قالبهای دیوار، ستون یا تاوهها که از صفحات یا تختههای چوبی ساخته میشوند صادق است. پس از طرح و محاسبه بارهای وارده هر یک از قسمتهای اصلی قالب را ممکن است به عنوان یک تیر تحلیل نموده و حداکثر ممان و برش و خمشی که ممکن است وجود داشته و پیش آید محاسبه نمود. سپس با محاسبه بارهای کششی و فشارهای وارد بر قطعات تقویتی عمودی و تیرهای نگه دارنده خارجی اندازههای لازم آنها را محاسبه مینماید.
برای آنکه یک قالب از نظر اقتصادی با صرفه بوده و هزینههای مصرفی برای ساخت آن به حداقل برسد باید به نکات زیر توجه نمود.
- مخارج تهیه مصالح و ساخت قالب متناسب با نیازهای مورد مصرف آن باشد.
- مصالح مصرفی برای ساخت قالب با دقت کافی انتخاب و تهیه شود به نحوی که بین دفعات استفاده از قالب و تداوم فعالیتهای کارگاه از نظر اقتصادی تعادل برقرار باشد. به عبارت دیگر هر چقدر امکان تعداد دفعات بیشتر استفاده از قالب وجود داشته باشد به همان میزان در استحکام آن و انتخاب نوع مصالح مرغوب باید توجه بیشتری مبذول داشت.
- انتخاب روش ساخت و مصالح مناسب و در صورت لزوم پوشش مناسب سطوح داخلی قالب، به نحوی که امکان دستیابی به نتایج مورد نظر مستقیماً میسر باشد. ترمیم بتن یا تغییر و اصلاح فرم مورد نظر طرح شده قبلی پس از گرفتن بتن و باز کردن قالبها هم بسیار دشوار و حتی در صورتی امکان داشته باشد، به مراتب از پیش بینیهای لازم اولیه گرانتر تمام میشود.
- روش مناسب و وسایل کافی برای حمل، بلند کردن و سوار نمودن قالبهای در محل کار انتخاب و پیش بینی شده باشد.
- انواع مصالحی که ممکن است به کار برده شوند نظیر قالبهای فلزی یا چوبی باید مورد توجه و بررسی قرار گیرند و هر کدام که برچسب مورد مناسبتر تشخیص داده شد، انتخاب شود. قالبهای چوبی معمولاً سبکتر و لذا امکان ساخت قطعات بزرگتر و استفاده از آنها بیشتر از قالبهای فلزی نظیرشان است و در عوض قالبهای فلزی را به دفعات بیشتر از قالبهای چوبی میتوان مصرف نمود.
- طراحی قالب باید به نحوی انجام شود که در چهارچوب خواستههای معماری و سازهای بتوان به تعداد دفعات هر چه بیشتر مصرف کرد و تطبیق و تنظیم آن برای کارهای بعدی تکراری، سهل و راحت باشد. تعادل موارد فوق باید طوری باشد که قبل از شروع قالب بندی امکان محاسبه مخارج آن مقدور بوده و از نظر اقتصادی به صرفه و توجیه پذیر باشد.
طرز قالب بندی اجزا مختلف ساختمانهای بتنی
قالب بندی دیوارهای بتنی
روش معمولی
دو نمونه از قالب بندی دیوارهای بتنی به طریق معمولی وجود دارد. قسمت اصلی قالب (سطوحی که مستقیماً با بتن در تماس است) از صفحات چوبی یا از تختههای چوبی ساخته میشود. برای استحکام قالب و جلوگیری از باز شدن آن هنگام بتن ریزی و حفظ فاصله بین دو دیواره قالب بستهای مخصوصی را به کار میبرند. برای نصب بستها یا دو عدد چهار تراش که به فاصله معینی از هم به صورت افقی قرار میگیرند یا یک چهار تراش به کار میبرند. در حالت اخیر باید برای عبور میلههای بستها چهارتراشها را در محلهای لازم سوراخ کرد.
برای جلوگیری از فشار بتن روی مجموعه قالب در هنگام بتن ریزی، و همچنین پایدار قالب، تیرهای چوبی که به آنها دستک گفته میشود و یک سر آن بر روی زمین محکم شده و سر دیگر آن را به قالب محکم کردهاند به کار میبرند. پارهای از انواع مختلف بستها وجود دارند. بستها ممکن است همراه با صفحه فلزی نیرو پخش کن، نظیر واشر باشند به طوری که بتوان فاصله دو دیواره را تا موقع بتن ریزی به اندازه لازم حفظ کرد. به طور کلی بستها ممکن است شامل یک میله سادهای که دو سر آن یا گاهی فقط یک سر آن، پیچ شده باشد که در این صورت یا میله را پس از بتن ریزی در بتن گذاشته و پس از باز کردن قالب قسمتهای اضافی که بیرون مانده را قطع میکنند یا پس از گرفتن بتن و قبل از سخت شدن آن را بیرون میکشند یا به صورت دو پوستهای است که امکان جدا کردن میله از داخل پوسته وجود دارد.
در قالب بندی گوشهها و پایهها باید دقت کافی مبذول داشت یا پشت بندهای اضافی آنها را تقویت کرد.
روش بالارو
از جمله محسنات این روش قالب بندی که برای دیوارهای نسبتاً بلند استفاده میشود. تعداد دفعات بیشتر استفاده از قالب و سرعت عمل بیشتر آن است. در اولین دفعه استفاده از قالب دو دیواره قالب با تکیه به پاخور بتنی (رامکا) به صورت معکوس قرار میگیرد. پس از ریختن بتن و سخت شدن آن، قسمتهای داخلی قالب را تا حد نهایی بتن ریخته شده بالا میبرند و پس از محکم کردن آن قسمت دوم دیوار را بتن ریزی را به همین ترتیب تا انتهای کار و اتمام بتن ریزی ادامه میدهند.
روش لغزنده
در این روش قالب را به صورت پیوسته و پس از هر مرتبه بتن ریزی به کمک جکهای هیدرولیکی و در حالی که دو جداره قالب به بتن ریخته شده قبلی چسبیده است به سمت بالا میکشند. این روش برای ساختن سازههایی نظیر منابع آب، هسته مرکزی ساختمانهای چند طبقه یا سیلوها روش مناسبی است.
از آنجا که روش لغزنده به صورت پیوسته انجام میشود برای استفاده هر چه بهتر و اقتصادیتر از قالب و جلوگیری از وقفه کار نیاز به برنامه ریزی دقیق و آماده کردن وسایل و امکانات لازم نظیر، تعیین ساعات کار کارگران در مراحل مختلف، فراهم نمودن نور مصنوعی کافی برای کار در شب و تهیه و حمل و ریختن به موقع بتن دارد.
فرم معماری و طرح سازهای که قرار است با استفاده از قالبهای لغزنده بتن ریزی کرد باید مناسب برای این سیستم قالب بندی باشد. معمولاً نکته اصلی در این مورد، یکنواختی ضخامت دیوار با حداقل حفرهها و سوراخ در بدنه آن با ارتفاعی حداقل برابر ۲۰ متر است.
قسمتهای اصلی یک قالب لغزنده
دیوارههای قالب
دیوارههای قالب باید به اندازه کافی محکم و مقاوم باشند. جنس این دیوارهها ممکن است چوبی یا فلزی باشند. قالبهای فلزی به مراتب سنگینتر از قالبهای چوبی هستند ولی در عوض استحکام بیشتری داشته و تعداد دفعات استفاده از آنها بیشتر است. تعمیرات و یا تغییرات احتمالی قالبهای فلزی نیز نسبت به قالبهای چوبی دشوارتر است در عوض تمیز کردن آنها آسانتر و نمای بتن پس از باز کردن قالب صاف تر است.
طوقهها
این طوقهها برای نگهداری سکوی کار و انتقال آن و همچینین نگهداری و تحمل وزن قالب و کابل جک درنظر گرفته میشوند. طوقهها معمولاً فلزی و به صورت پروفیلهایی مناسب طرح و در نظر گرفته میشوند.
سکوی کار
معمولاً سه سطج کار در نظر میگیرند. یکی که بالاتر از طوقهها و در ارتفاعی در حدود دو متر و بالاتر از انتهای دیوار قرار گرفته و برای استفاده از بستهای فلزی ثابت کننده به کار میروند. دگیری سکویی است که در بالای کف و هم تراز با بالای قالب قرار میگیرد و برای قرار دادن ظرف بتن و انبار کردن مصالح و وسایل تراز کردن و همچنین وسایل کنترل جک مورد استفاده قرار میگیرد. و بالاخره سومین سکو به صورت چوب بست آویزان و یا یکسره که معمولاً در دو طرف دیوار قرار گرفته و برای دسترسی به نمای قسمتی از دیوار که به تازگی قالب آن را باز کرده و ترمیم احتمالی آن، مورد استفاده قرار میگیرد.
جکهای هیدورلیکی
جکهای هیدرولیکی مورد استفاده معمولاً با ظریفت خود، نظیر جکهای سه تنی یا شش تنی مشخص میشوند.
قالب بندی ستونها
دیوارههای قالب ستونهای نظیر قالب دیوار است. پشت بندها معمولاً از چهار تراشهایی با مقطع مربع و به اندازه لزوم و به فواصل معین و مساوی هم ساخته شده و به کمک بستهای فلزی و گوهها محکم میشوند. با توجه به زیادی تعداد ستونها به خصوص در ساختمانهای بزرگ، قالب ستونها را میتوان به دفعات نسبتاً زیادی مورد استفاده قرار داد. به همین علت باید در طراحی و ساخت آنها دقت کافی به کار بست تا ضمن استحکام کافی باز و بسته کردن آنها ساده و عملی باشد.
قالب ستونهای گرد به صورت لولههایی با قطر مشخص و از جنس فایبر گلاسهای مسلح شده یا از اجناسی نظیر آن، که ضمن استحکام کافی نسبتاً سبک است، انتخاب میکنند. قالبهای ستونهای گرد را گاهی از چوب نیز میسازند. در این حالت عرض صفحات جوبی را به مراتب کمتر از حالت قالبهای ستونهای چند ضلعی در نظر مگیرند.
امروزه در ایران، به علت کمبود و گرانی چوب، ساختن و استفاده از قالبهای فلزی برای ستونهای بتنی رایج شده است. این قالب که به دفعات زیادی میتوان به کار برد و از ورقهای فلزی با پشت بندهایی از نبشی ساخته میشوند وزن نسبتاً زیادی داشته و جابجایی آنها دشوارتر از قالبهای چوبی نظیرشان است.
نکات عمومی در ساختن قالبها
در ساختن قالب اجزا مختلف بتنی زیر را باید رعایت کرد.
- صفحات و اندازه قالبها باید به اندازه کافی به هم چسبیده و متصل شوند تا از خارج شدن شیره بتن که باعث ایجاد حفرههایی در سطح بتن میشود، کرموشدن بتن جلوگیری شود.
- قبل از بتن ریزی قالبها را باید در تمامی جهات عمودی و افقی کنترل نمود و از استحکام پشت بندها، دستکها و تیرهای نگهدارنده قالب مطمئن شد.
- در موقع بتن ریزی قالبها را باید پیوسته کنترل کرد و در صورت لزوم آنها را تنظیم یا تقویت کرد.
- قبل از بتن ریزی تمامی قسمتهای داخلی قالب را باید کنترل نمود و آن را از هر گونه اشیا اضافی نظیر خردههای چوب پاک کرد.
- اگر ارتفاع بتن ریزی بیش از ۱/۵ متر باشد باید از وسایلی نظیر ناودانهای فلزی یا لولههای لاستیکی استفاده کرد تا از جدا شدن دانههای شن و ماسه و دوغاب سیمان از هم جلوگیری شود.
- در موقع ویبره کردن بتن باید انتهای ویبراتور تا خد پایین بتن پایین برد و حتی بتن ریخته شده قبلی را تا حداکثر ۲۰ سانتیمتر ویبره کرد. باید توجه داشت که ویبره کردن بتن ریخته شده قبلی، بخصوص اگر بتن نسبتاً سخت شده باشد، ممکن است باعث باز شدن و شکستگی قالب، به خصوص در مورد دیوارها و بتنها شود. یادآوری میشود که ویبره کردن بتن ریخته شده قبلی در صورتی که بتن به حالت پلاستیکی در آید برای بتن ضروری نخواهد داشت.
- موقعی که بتن ریزی با پمپ و از ته قالب انجام شود باید توجه داشت که پر کردن قالب از بتن با سرعت زیاد صورت گیرد تا از سخت شدن آن قبل از پر شدن قالب جلوگیری شود. در صورتی که قدرت پمپ و میزان بتن ریزی به اندازهای کم باشد که بتن شروع به رفتن کند فشار زیادی به سطوح داخلی قالب وارد آمده و ممکن است باعث باز شدن و شکستگی شود.
